Pression de sélection par l'Homme

Il y a 7000 ans, les Amérindiens cultivaient une espèce végétale : la téosinte. Cette espèce sauvage pourrait être l’ancêtre du maïs. Elle est caractérisée par un plant très touffu et des grappes de grains formées d’une seule rangée. Les grains sont petits, de forme triangulaire. Leur enveloppe appelée glume est épaisse et de couleur sombre. Lorsqu’ils sont mûrs, les grains tombent au sol. Le glume protège les grains contre les parasites ce qui les rend plus résistants en milieu naturel.

Des fouilles archéologiques réalisées en Amérique Centrale, ont permis de trouver des épis résultant de croisements entre différents individus de téosinte par les Amérindiens.

Le maïs est cultivé actuellement uniquement dans des agrosystèmes. Il est caractérisé par un plant formé d’une seule tige et des épis comprenant 20 rangées de grains. Ces derniers ont une enveloppe fine et sont de couleur jaune et restent accrochés aux épis à maturité.

À chaque cycle de reproduction, les Amérindiens sélectionnaient les grains de téosinte qui présentaient des caractères favorables à leur consommation : taille, aspect, …., pour les replanter pour l'année suivante.
Ils ont ainsi sélectionné les individus sauvages au cours des siècles, modifiant ainsi leur phénotype, pour créer une espèce domestiquée. La sélection n'est plus naturelle mais exercée par l'Homme. On parle de sélection massale.

Il est possible de voir apparaître des plants présentant le phénotype « téosinte » dans des champs de maïs cultivés en agrosystèmes. De même, on voit des plants présentant le phénotype « maïs domestiqué » parmi les plants sauvages de téosinte. Dans ce cas, les plants sont plus fragiles et moins résistants.

On connaît les gènes impliqués dans le contrôle de l’architecture des plants et des enveloppes des grains, respectivement : tb1 et Tga1.

On constate des différences génotypiques entre le maïs et le téosinte :

• Si on compare la quantité d’ARNm produit à partir du gène tb1 entre le maïs et le téosinte, on constate que ce gène est plus fortement exprimé chez l’espèce domestiquée que ce soit dans l’épi femelle ou le pédoncule.
• Le maïs et le téosinte présentent des allèles différents : l’allèle présent chez le maïs conduit à une graine entourée d’une enveloppe plus fine (le glume), donc plus vulnérable en milieu naturel.

Ainsi, à partir d’une espèce ancestrale sauvage vivant dans un écosystème naturel, l’Homme a réussi à sélectionner une population d’individus présentant un phénotype très éloigné de celui d’origine, lui apportant un avantage alimentaire. cette sélection se faisant sur des critères visuels, on dit qu'elle est "empirique".

Toutefois, ces individus restent interféconds malgré leur isolement génétique. Les caractères choisis sont recherchés par l’Homme mais sont défavorables à la survie de l’individu dans le milieu naturel. Ces caractères sont exprimés à partir d’allèles résultant de mutations peu fréquentes dans la population sauvage.

Cette sélection conduit donc à la réduction de la diversité génétique et à l’obtention d’individus homogènes. Les nouveaux plants sont adaptés à la vie domestique mais ne le sont plus à la vie sauvage.

Toutefois, d’une région à l’autre, la sélection opérée par l’Homme n’a pas conduit systématiquement à l’obtention du même phénotype. Les épis de maïs peuvent différer par leur taille ou la couleur des grains. On parle alors de variétés car elles restent interfécondes.